高能同步輻射光源（High Energy Photon Source，HEPS）是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十三五”規(guī)劃確定建設(shè)的十個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，是基礎(chǔ)科學(xué)和工程科學(xué)等領(lǐng)域原創(chuàng)性、突破性創(chuàng)新研究的重要支撐平臺(tái)。
HEPS是一臺(tái)電子能量為6GeV，發(fā)射度小于等于0.06nm×rad的高性能高能同步輻射光源，主要由加速器、光束線和實(shí)驗(yàn)站組成，經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì)研究階段的優(yōu)化設(shè)計(jì)與采用最新技術(shù)，包括在高能同步輻射光源驗(yàn)證裝置（HEPS-TF）中已經(jīng)獲得突破的關(guān)鍵技術(shù)，HEPS既具有國(guó)際先進(jìn)性，也適合中國(guó)國(guó)情，主要性能指標(biāo)位居世界前列，具有世界最高光譜亮度，高于目前世界上現(xiàn)有和正在或即將建設(shè)的光源，并且還有進(jìn)一步提高的空間。
使 命
HEPS作為第四代同步輻射光源，將是中國(guó)擁有的第一臺(tái)高能量同步輻射光源。高能同步輻射光源可以為我國(guó)開(kāi)展與國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展以及工業(yè)創(chuàng)新密切相關(guān)的戰(zhàn)略性領(lǐng)域和方向的突破性科技創(chuàng)新提供強(qiáng)有力的支撐，同時(shí)為在眾多基礎(chǔ)科學(xué)的前沿開(kāi)展更靈敏、更精細(xì)、更快、更復(fù)雜和更接近實(shí)際工作環(huán)境的科學(xué)研究提供適應(yīng)調(diào)控時(shí)代要求的前所未有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，支撐科學(xué)研究更精細(xì)地以空間、時(shí)間、能量三個(gè)維度，從分子、原子、電子、自旋的水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)（包括生命物質(zhì)和非生命物質(zhì)），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多層次、多尺度的物質(zhì)調(diào)控，為國(guó)家解決在資源、能源、環(huán)境、人口和健康諸多領(lǐng)域面臨的日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)提供科學(xué)基礎(chǔ)。
建設(shè)內(nèi)容
HEPS項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容由加速器、光束線站、配套設(shè)施等構(gòu)成，主要包括：
(一) 加速器主要建設(shè)電子能量為6千兆電子伏的儲(chǔ)存環(huán)，以及為儲(chǔ)存環(huán)提供束流的直線加速器、輸運(yùn)線和增強(qiáng)器等。
(二) 光束線站首批建設(shè)14條光束線和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)站等。
(三) 配套設(shè)施主要建設(shè)主體環(huán)形同步輻射光源實(shí)驗(yàn)建筑、配套附屬建筑物，以及供水、供電、空調(diào)、輻射防護(hù)等通用設(shè)施。
科學(xué)目標(biāo)
(一) 通過(guò)對(duì)微觀結(jié)構(gòu)多維度、實(shí)時(shí)、原位表征，解析物質(zhì)結(jié)構(gòu)生成及其演化的全周期全過(guò)程。包括原位觀察復(fù)雜單晶生長(zhǎng)以及加工過(guò)程，揭示多種單晶葉片常見(jiàn)缺陷的形成機(jī)制；對(duì)工程材料全壽命周期進(jìn)行多尺度表征，探究材料性能和使用過(guò)程中失效的關(guān)鍵因素；解決高溫合金材料的制造、加工、服役和修復(fù)等環(huán)節(jié)中的偏析問(wèn)題和應(yīng)力問(wèn)題。
(二) 揭示微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)生成演化的機(jī)制，剖析微觀物質(zhì)構(gòu)成，為物質(zhì)調(diào)控提供基礎(chǔ)支撐。重點(diǎn)測(cè)定特殊材料的寬區(qū)狀態(tài)方程，為慣性約束核聚變探測(cè)器的精密標(biāo)定提供條件；解析 1 微米量級(jí)蛋白質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)，解釋重要蛋白的功能，推動(dòng)新藥發(fā)明。
工程目標(biāo)
(一) 建設(shè)國(guó)際領(lǐng)先的高能同步輻射光源，儲(chǔ)存環(huán)能量達(dá)6GeV，亮度達(dá)1×1022 phs/s/mm2/mrad2/0.1%BW，發(fā)射度小于0.06nm×rad，高性能光束線站容量不少于90個(gè)，可提供能量達(dá)300千電子伏的X射線。
(二) 設(shè)施空間分辨能力達(dá)到10nm量級(jí)，具備單個(gè)納米顆粒探測(cè)能力；能量分辨能力達(dá)到1meV伏量級(jí)；時(shí)間分辨達(dá)到ps量級(jí)，具備高重復(fù)頻率的動(dòng)態(tài)探測(cè)能力。
建設(shè)意義
HEPS是適應(yīng)科學(xué)熱點(diǎn)向新興學(xué)科和交叉學(xué)科轉(zhuǎn)移需求的多學(xué)科創(chuàng)新研究與高新技術(shù)開(kāi)發(fā)的先進(jìn)公共平臺(tái)。HEPS的建設(shè)符合《國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期建設(shè)規(guī)劃（2012－2030）》中規(guī)劃的大型科學(xué)工程和設(shè)施的發(fā)展方向。HEPS可滿足國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略等研究對(duì)高能量、高亮度的X射線的迫切需求，使得我國(guó)的同步輻射光源向高能區(qū)擴(kuò)展，和我國(guó)現(xiàn)有的光源形成能區(qū)的互補(bǔ)，對(duì)改善我國(guó)科技基礎(chǔ)設(shè)施的水平，提升我國(guó)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略與工業(yè)核心技術(shù)相關(guān)研究、基礎(chǔ)科學(xué)和高技術(shù)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新能力，引領(lǐng)未來(lái)科技進(jìn)步和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重大意義。它在北京建設(shè)，有利于我國(guó)同步輻射光源區(qū)域布局的進(jìn)一步合理化，促進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)更加和諧協(xié)調(diào)地發(fā)展。
HEPS建設(shè)的首要目標(biāo)為提供高能、高亮度的硬X射線，這是為了滿足國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)研究的需求：航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料、核材料研究必須依靠這種高性能的X射線。很多與國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略以及工業(yè)核心創(chuàng)新能力相關(guān)的研究，例如特種材料的結(jié)構(gòu)分析、工程材料的全壽命過(guò)程研究等，需要的是高能量、高亮度的X射線，這種X射線只能夠由低發(fā)射度的高能同步輻射裝置來(lái)提供。這些工作不能期望依靠國(guó)外的同步輻射裝置來(lái)開(kāi)展，只能利用我們自己的高能同步輻射裝置。因此，高能同步輻射裝置最主要的科學(xué)目標(biāo)就是滿足與國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略和工業(yè)核心需求相關(guān)研究的迫切需求，同時(shí)，HEPS也能在其它能區(qū)提供亮度更高的X射線，在基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域?yàn)橛脩籼峁└玫闹纹脚_(tái)。
作為尖端技術(shù)的大型科學(xué)裝置HEPS自身的建設(shè)，也會(huì)帶動(dòng)和提升眾多相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)生良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。加速器是綜合多種高技術(shù)，如高頻、微波、高精度電磁場(chǎng)、穩(wěn)定和脈沖電源、超高真空、高電壓、精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、快電子學(xué)等的大型設(shè)備。HEPS的成功建造和運(yùn)行，將研發(fā)和引進(jìn)多項(xiàng)世界先進(jìn)技術(shù)。這些技術(shù)在我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展和推廣，將大大提高我國(guó)相關(guān)高科技產(chǎn)業(yè)的水平。光束線站的建造將引進(jìn)和發(fā)展世界先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)和探測(cè)技術(shù)，包括各種形態(tài)的單色器晶體、像素陣列探測(cè)器、新型快電子學(xué)和海量數(shù)據(jù)傳遞和處理等。HEPS的建設(shè)將直接帶動(dòng)上述相關(guān)高科技研究和工業(yè)的發(fā)展。大科學(xué)工程的實(shí)踐證明，這種帶動(dòng)作用的間接效應(yīng)帶來(lái)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益是非常巨大的。
HEPS將在我國(guó)的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、微電子、醫(yī)藥、石油、化工、生物工程和微細(xì)加工等的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究中得到廣泛的應(yīng)用。
HEPS在機(jī)械加工、醫(yī)藥醫(yī)療、石油化工和生物工程等行業(yè)中有著重要的應(yīng)用，其成果不僅能為工業(yè)企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)，也能為人們帶來(lái)安全、舒適、健康的生活。除此之外，大科學(xué)工程對(duì)社會(huì)的影響是多方面、多層次的。HEPS的建設(shè)是一種民族自尊、自信和自強(qiáng)的體現(xiàn)，是顯示國(guó)家綜合實(shí)力的一個(gè)窗口，展現(xiàn)了我國(guó)在高科技領(lǐng)域自立于世界民族之林并占有重要地位的決心和意志，提升我國(guó)的基礎(chǔ)研究、高技術(shù)研究領(lǐng)域的國(guó)際地位。同時(shí)，作為國(guó)家重大的科技基礎(chǔ)設(shè)施，HEPS建設(shè)期間和建成后，將成為我國(guó)先進(jìn)加速器技術(shù)和同步輻射技術(shù)人才培養(yǎng)的重要基地，吸引海內(nèi)外人才投身祖國(guó)的科學(xué)事業(yè)，穩(wěn)定高科技人才隊(duì)伍，在人才培養(yǎng)與高技術(shù)成果孵化方面帶來(lái)直接和間接的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
HEPS將成為重要的國(guó)際科技合作與基礎(chǔ)科學(xué)研究的平臺(tái)，增加世界各國(guó)人們對(duì)我國(guó)改革、開(kāi)放和發(fā)展的理解和支持，增強(qiáng)我國(guó)國(guó)際影響力。HEPS也將成為科學(xué)普及教育及愛(ài)國(guó)主義教育的基地，影響和教育青少年，增強(qiáng)他們的民族自豪感和富民強(qiáng)國(guó)的決心。
資金來(lái)源
項(xiàng)目由國(guó)家、北京市專項(xiàng)資金支持，同時(shí)本項(xiàng)目得到了北京市政府在土地供給、匹配條件等方面的大力支持，已經(jīng)具備了高水平地完成本項(xiàng)目的建設(shè)任務(wù)的基本保障。
法人單位
項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所作為法人單位。
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所從建所以來(lái)從業(yè)于我國(guó)在大型加速器和同步輻射光源領(lǐng)域的科研工作，有長(zhǎng)期的科研積累和廣泛的國(guó)際合作渠道。特別是通過(guò)“十二五”期間立項(xiàng)的“高能同步輻射光源驗(yàn)證裝置”項(xiàng)目的建設(shè)，在加速器、光束線和實(shí)驗(yàn)站方面積累了建造高能同步輻射光源所需的關(guān)鍵技術(shù)、人才隊(duì)伍和組織管理經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)前位置：